18 道精密测量与零件检验练习题及答案
机械加工（NIMS 一级）认证考试练习的全部精密测量与零件检验练习题，附正确答案和简短解析。
开始练习测验 →1. 你正在为一根车削轴编写检验计划。第一步应该做什么？
- A.从图纸上确定关键尺寸及其公差，因为公差决定量具的分辨力✓ 答案
- B.把工具室里所有的千分尺、指示表和量规都摆到工作台上，以便随时取用
- C.先加工十个零件并记录每个零件的加工节拍，使检验计划与生产速度相匹配
- D.检查车床主轴轴承和卡盘的跳动是否在机床制造商规定的范围之内
图纸决定检验计划：只有先知道哪些特征是关键的、各自公差是多少，才能选出分辨力足够的量具并编排可重复的检验顺序。量具选择、装夹方式以及合格/不合格判据都是由图纸要求推导出来的，因此都排在这一步之后。
编号 QB-YEY4S4依据： NIMS/ANSI 101-2001, Machining Level I, Duty 3.1 Part Inspection (develop an inspection plan from the part print)报告此题的问题
2. 为检验某一尺寸选择量具时，最重要的一个因素是：
- A.零件的材料以及加工出该表面所用刀具的类型
- B.该尺寸所规定的公差，它决定所需的分辨力✓ 答案
- C.操作者在批量生产中读数的快慢
- D.零件的总长度以及它在夹具中的装夹方式
量具必须能分辨出远小于被判定公差的变化量，因此公差决定了所需的分辨力。量具十分之一法则要求分辨力约为公差的十分之一，测量标准一般接受不低于约 4:1 的比值；材料、读数速度和零件尺寸都不能取代这一要求。
编号 QB-HXGMH6依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.2 (Precision Measuring Instruments); gage maker's rule of ten, ASME B89.7.3.1 test-uncertainty ratio guidance报告此题的问题
3. 某尺寸公差为 ±.0005 in.。按照十分之一法则，可接受的最低限度量具是：
- A.可读到 .001 in. 的带表卡尺，测量力轻、每个零件读两次
- B.刻度为 1/64 in. 的钢直尺，读数时视线正对刻线
- C.带游标套筒、可读到 .0001 in. 的 0–1 in. 千分尺，即 .001 in. 总公差的十分之一✓ 答案
- D.可读到 .001 in. 的 0–1 in. 千分尺，由操作者估读到最近的半格
总公差为 .0005 + .0005 = .001 in.，其十分之一为 .0001 in.，因此量具的分辨力必须达到 .0001 in.，即带游标的千分尺。只能读到 .001 in. 的量具，其分辨力与整个公差带相同；靠估读半格并不能代替真实的刻度分辨力。
编号 QB-ZEBFX5依据： Gage maker's rule of ten (instrument discrimination ≈ 1/10 of the total tolerance); NIMS Machining Level I KSAO 6.2报告此题的问题
4. 图纸规定轴颈直径的极限尺寸为 .6240/.6255 in.。零件实测为 .6238 in.；其余所有尺寸均合格，且加工节拍达到了目标。正确的处置是：
- A.判为合格，因为低于下限 .0002 in. 仍在千分尺的正常测量误差范围内
- B.判为合格，因为其余尺寸全部符合要求且生产节拍达标
- C.退回车床重新车削，因为如此接近极限的直径仍可修正
- D.判为不合格——该直径低于下极限，且车削偏小的直径无法通过返工挽救，只会去除更多材料✓ 答案
只要有任何一个尺寸超出图纸规定的极限，该零件即判为不合格；其他特征是否合格、外观如何、生产节拍快慢都与判定无关。而且车削后偏小的直径无法通过再加工挽救，因为返工只会继续去除材料。
编号 QB-EXEMZ2依据： NIMS/ANSI 101-2001, Machining Level I, Duty 3.1 (accept/reject decision against print tolerances; decimal accuracy ±.001 in.)报告此题的问题
5. 下列哪种方法用于测量 60° 外螺纹的中径（节径）？
- A.带锥形测头和 V 形砧的螺纹千分尺，或三针测量法✓ 答案
- B.用平砧外径千分尺跨越螺纹牙顶测量
- C.把游标卡尺的量爪卡在螺纹大径上测量
- D.用深度千分尺把测杆伸入某一牙槽底部测量
中径是螺纹牙宽与槽宽相等处的理论直径，因此必须在牙侧面上测量——这正是螺纹千分尺的锥形测头与 V 形砧、或落入牙槽的量针所做的事。用平砧或卡尺量爪跨越牙顶测得的是大径（牙顶直径）。
编号 QB-WE9FE2依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.2; ASME B1.1 (Unified inch screw threads — pitch diameter definition and measurement)报告此题的问题
6. 使用内径千分表式伸缩量规（telescoping gage）检验孔径的正确方法是什么？
- A.测杆张开就位后，直接从量规手柄上的刻度套筒读出孔径
- B.在孔中锁紧测杆，取出量规，再用外径千分尺量出两测头之间的距离✓ 答案
- C.先把量规调到图纸尺寸，再强行塞入孔中，凭拖滞的松紧判断孔径
- D.把量规插入孔中，再用塞尺塞在测头与孔壁之间，量出差值
伸缩量规属于传递式量具：它本身没有刻度，只是机械地"记住"孔的尺寸，数值要靠随后测量锁紧测头的千分尺得到。锁紧前应让量规轻轻摆过孔的中心线，使测头捕捉到真正的直径而不是一条弦长。
编号 QB-FXSX64依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.2 (transfer instruments: telescoping gages, small-hole gages, adjustable parallels)报告此题的问题
7. 内径千分表（dial bore gage）在能够给出孔的实际尺寸之前，必须先：
- A.用力压入孔中，使测头受压、消除传动机构中的所有间隙
- B.装上最长的测头，使测杆在读数过程中始终处于行程末端
- C.用与孔公称尺寸相同的标准件（如校对环规或量块组）对零✓ 答案
- D.用千分尺测量同一零件的外径进行核对，以便把两个读数取平均
内径千分表是比较式量具：表盘显示的是相对于对零标准件的偏差，而不是绝对尺寸，因此孔径等于标准件尺寸加减指示的偏差。对零后要在孔内轻轻摆动量表，取最小读数，因为该点表明测头正处于真正的直径上。
编号 QB-XEMSK3依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.2 (comparison instruments must be set to a known master before use)报告此题的问题
8. 一把带游标的英制千分尺：套筒露出到数字 7，其后还露出 3 条 .025 刻线，微分筒对准 12，游标第 4 条线与微分筒上的某条刻线对齐。读数为：
- A..7624 in.
- B..7374 in.
- C..7870 in.
- D..7874 in.✓ 答案
测微螺杆为每英寸 40 牙，故转一圈为 .025 in.：套筒数字 7 表示 7 × .100 = .700，其后 3 条刻线为 3 × .025 = .075，微分筒 12 格为 12 × .001 = .012，游标对齐的第 4 条线为 4 × .0001 = .0004，合计 .7874 in.。漏读游标得 .7870，数错 .025 刻线数则得 .7624 或 .7374。
编号 QB-CXQXNY依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.1/6.2 — micrometer graduation (40 TPI spindle = .025 in./rev, thimble .001 in., vernier .0001 in.)报告此题的问题
9. 杠杆式指示表的测杆与移动方向的夹角为 30°（即偏离平行 30°），指示表摆动量为 .010 in.。已知 cos 30° = .866，表面的实际位移量为：
- A..00866 in.✓ 答案
- B..01155 in.
- C..010 in.——杠杆的角度对读数没有影响
- D..005 in.
杠杆表沿其测杆方向感测位移，因此测杆倾斜时，真实位移等于指示读数乘以夹角的余弦：.010 × .866 = .00866 in.。这种余弦误差总是使表读数偏大，所以在装夹允许的条件下应尽量让测头与被测移动表面保持平行。
编号 QB-UEJS3Y依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.2 — dial test indicator cosine error (true value = indicated reading × cos θ)报告此题的问题
10. 某孔的图纸尺寸为 3/32 in. ±1/64 in.。塞规的通端（GO）与止端（NO-GO）应为多大？
- A.通端 .1094 in.，止端 .0781 in.，因为通端必须能通过最大的孔
- B.通端 .0781 in.，止端 .1094 in.，即孔的最小与最大极限✓ 答案
- C.通端 .0938 in.（公称尺寸），止端 .1094 in.
- D.通端 .0781 in.，止端 .0938 in.（公称尺寸）
先把分数化为小数：3/32 = .09375，1/64 = .015625，故孔的极限尺寸为 .078125 in. 与 .109375 in.。通端按允许的最小孔径（最大实体状态）制造，用以证明每个孔至少达到该尺寸；止端按允许的最大孔径制造，它必须进不去。
编号 QB-PA9WVR依据： Limit (GO/NO-GO) gaging convention and Taylor's principle; ASME B89.1.6 / ASME Y14.5 maximum material condition报告此题的问题
11. 使用标准 81 块英制量块组，哪一组组合可以叠出 2.4387 in.？
- A..1009 + .138 + .200 + 2.000
- B..1007 + .148 + .190 + 2.000
- C..1007 + .138 + .200 + 2.000✓ 答案
- D..1007 + .238 + .100 + 2.000
叠加时应从右往左、先消去最后一位数字：.1007 消去末位 7，余 2.3380；.138 消去 .038，余 2.2000；再用 .200 余 2.000；最后加 2 in. 量块。其余组合要么凑不出目标值，要么用到该套中不存在的规格——81 块组包含 .1001–.1009、.101–.149、以 .050 递增的 .050–.950 以及 1、2、3、4 in. 量块，其中并没有 .190 和 .238。
编号 QB-7TE3GS依据： Standard 81-piece inch gage block set contents; ASME B89.1.9 gage block practice (right-to-left digit elimination, fewest blocks)报告此题的问题
12. 量块是通过下列哪种方式组合成量块组的？
- A.在每次组合前用细研磨膏对贴合面进行研磨
- B.用夹持器夹紧，两块以上的量块组实际上都是靠夹持器固定的
- C.把量块磁化，使它们互相吸引并在搬动时保持对齐
- D.把擦净的测量面研合（wringing）在一起，挤出面间的空气膜✓ 答案
研合是把两块量块的研磨面相互滑移并旋转，挤出中间的空气，使分子吸引力和大气压把它们结合成一个整体长度。由于每一个研合面都会引入微小误差，组合时应使用能凑出该尺寸的最少块数，并在两端加装保护块。
编号 QB-QAM83T依据： ASME B89.1.9 (gage blocks — wringing practice); NIMS Machining Level I KSAO 6.3 Surface Plate Instruments报告此题的问题
13. 一块 10 in. 正弦板需要调整到 12°。已知 sin 12° = .20791，所需量块组的高度为：
- A.2.0791 in.✓ 答案
- B.1.0396 in.
- C.9.7815 in.
- D.2.1256 in.
正弦规或正弦板构成一个直角三角形，其斜边即两滚柱的中心距，因此量块高度 H = L × sin θ = 10 × .20791 = 2.0791 in.。误用 5 in. 长度会得到一半即 1.0396，用余弦得 9.7815，用正切得 2.1256。
编号 QB-8TSDNT依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.3 / applied right-angle trigonometry — sine bar setting height H = L × sin θ报告此题的问题
14. 一个钢制零件刚加工完、还带着切削热时就用千分尺测量。最可能的结果是：
- A.读数偏小，因为表面的切削液油膜使千分尺的砧面更加靠拢
- B.读数偏大，因为受热的零件已经膨胀，冷却后会缩回原尺寸✓ 答案
- C.读数不受影响，因为在车间温度范围内钢的膨胀量小到可以忽略
- D.只要千分尺几分钟前在同一台机床旁校过零，读数就不受影响
包括量块在内的所有尺寸标准都以 68 °F（20 °C）为基准温度，而钢受热会膨胀，因此温热的零件测得的尺寸大于其冷却稳定后的实际尺寸。正确做法是让零件和量具在平板上等温，尽量减少手对量块和千分尺的接触，并在读数前擦净切削液和切屑。
编号 QB-MAJ8JP依据： ISO 1 / ASME B89.1.9 — standard reference temperature for dimensional metrology is 20 °C (68 °F)报告此题的问题
15. 某加工表面的表面粗糙度符号上标注数字 32。它规定的是：
- A.粗糙度平均值为 32 千分之一英寸（.032 in.），沿垂直于纹理方向测量
- B.最小粗糙度 32 微英寸，因此更光滑的表面反而不合格
- C.最大粗糙度平均值 Ra 32 微英寸，数值越小表面越光洁✓ 答案
- D.在整个表面长度上测得的波纹度高度为 32 毫米
英制表面粗糙度标注使用以微英寸表示的算术平均粗糙度 Ra，1 微英寸 = .000001 in.；除非标出范围，符号中的单个数值表示最大值。因此数值越小表面越光洁：32 比一般机加工的 63 更精细，但比磨削的 16 要粗糙。
编号 QB-5TQD5Q依据： ASME B46.1 (Surface Texture) — roughness average Ra stated in microinches; value in the symbol is a maximum unless a range is shown报告此题的问题
16. 在车间中，验证加工表面粗糙度标注的实用方法是：
- A.把零件轮廓投影到光学投影仪上，将放大的轮廓与标准图对照
- B.把千分表装在高度尺上扫过该表面，记录指针的总跳动量
- C.在表面上多点用千分尺测量，把读数的最大差值当作粗糙度
- D.与表面粗糙度比较样块对照，或用粗糙度仪读取 Ra 值✓ 答案
粗糙度是表面本身细微且间距很小的不平度，因此要用校准过的比较样块通过目视和指甲触感对比来判断，或用触针式粗糙度仪定量测量。光学投影仪检查轮廓与形状，高度尺、指示表和千分尺检查尺寸与几何量——它们都不能测量表面纹理。
编号 QB-NAWJQQ依据： ASME B46.1 (Surface Texture) — roughness comparison specimens and stylus instruments; NIMS Machining Level I KSAO 6.2报告此题的问题
17. 孔的尺寸为 .7500/.7512 in.，与之配合的轴为 .7476/.7484 in.。该配合的配合公差（allowance）为：
- A..0016 in.，即最小孔减最大轴✓ 答案
- B..0036 in.，即两零件可能出现的最松状态
- C..0012 in.，这是孔所允许的公差
- D..0008 in.，这是轴所允许的公差
配合公差（allowance）是有意留出的最小间隙，出现在装配最紧的状态：最小孔减最大轴，即 .7500 − .7484 = .0016 in.。该值为正，说明两件始终为间隙配合；.0036 in. 是最大间隙，而 .0012 和 .0008 分别是单个要素的尺寸公差，不是配合量。
编号 QB-6T3RAR依据： ANSI/ASME B4.1 (Preferred Limits and Fits for Cylindrical Parts) — allowance = minimum clearance = smallest hole − largest shaft报告此题的问题
18. 某尺寸标注为 2.375 ±.005 in.。换算成公制后为：
- A.60.325 ±0.005 mm
- B.60.325 ±0.127 mm✓ 答案
- C.60.325 ±0.0127 mm
- D.93.50 ±0.197 mm
1 英寸恰好等于 25.4 mm，故尺寸为 2.375 × 25.4 = 60.325 mm，公差也必须一起换算：.005 × 25.4 = 0.127 mm。错误选项分别对应两类典型失误：公差忘记换算，以及把乘以 25.4 做成除以 25.4。
编号 QB-TAP8KW依据： NIMS Machining Level I KSAO 6.4 (Metric Conversion); 1 in = 25.4 mm exactly (international inch definition)报告此题的问题
本考试的其他主题
练习题依据 NIMS/ANSI 101-2001《机械加工技能一级职责与标准》及 NIMS 机械加工一级理论考试公布的考核内容，并结合通行的精密加工实践编写。NIMS 是美国国家金属加工技能学会的商标；本网站与 NIMS 无关联，也未获其认可。机械加工一级由多个独立证书组成，其中大多数还要求通过实操考核，本题库不涵盖实操部分。NIMS 理论考试允许携带参考资料，但本题库的答案从不依赖背诵手册表格数值、条文编号或机床额定参数——实际作业时，请以手中的图纸、所在单位的书面作业程序以及机床自带的技术文件为准。考试前请确认当前要求。 关于 NIMS 机械加工认证 →